昆明市区浅部速度结构与隐伏断裂特征

利用昆明市区的人工地震资料的Pg震相,通过三维有限差分方法对昆明地区浅部速度分布及构造进行反演,探讨了速度结构与隐伏断裂的关系以及主要活动断裂向深部的伸展情况. 其中,普渡河——西山断裂在各种深度速度分布图上都在低速异常区的西边界上,是昆明盆地西侧的边界断裂, 表现为以陡倾角向东倾斜, 且向深部延伸深度较大. 而普吉——韩家村断裂和黑龙潭——官渡断裂则控制盆地中部的低速异常区,向深部延伸深度相对较小,未穿过盆地基底界面.      

Fault slip and modern tectonic stress field in and around Kunming basin

Kunming basin is a Cenozoic faulted basin under the control of mainly SN-trending active faults. In and around the basin, there are a total of eight major active faults. Seismo-geological survey and fault slip observation show that the SN- and NE-trending active faults are mostly sinistral strike-slip faults, while the NW-trending faults are mostly dextral strike-slip faults. Using stress tensor inversion method with 706 active fault striation data at 22 measurement sites, we determined tectonic stress field of the study area. The result shows that modern tectonic stress field in and around Kunming basin is characterized by NNW-SSE compression, ENE-WSW extension, and strike-slip stress regimes. The maximum principal compressional stress (σ1) is oriented 335o~2o, with an average dip angle of 21°; the minimum (σ3) is oriented 44o~93o, with an average dip angle of 14°, and the intermediate (σ2) has a high, or nearly vertical, dip angle. The inversion result from fault slip data is consistent with the result from focal mechanism solutions.     

郯庐断裂带合肥段五河—合肥断裂构造特征

五河—合肥断裂是郯庐断裂带的西边界断裂,该断裂穿过合肥市城区,是1条规模较大、切割较深的隐伏活动断裂.为了研究该断裂的浅部结构特征、空间展布以及断裂活动性,我们利用2015年在合肥盆地完成的深地震反射剖面数据,采用初至波层析成像方法得到了郯庐断裂带合肥段的浅层P波速度结构和构造形态;考虑到仅根据速度结构剖面还难以确定断裂的准确位置、断层上断点埋深、断层的近地表构造组合样式等特征,研究中跨五河—合肥断裂还完成了2条高分辨率的浅层地震反射剖面.研究结果表明：郯庐断裂带合肥段是一个由多条主干断裂构成的复杂构造带,近地表速度结构表现为凹隆相间的构造特征,且沉积盖层厚度明显受到郯庐断裂带分支断裂的影响和控制.五河—合肥断裂在P波速度结构剖面表现为高速和低速区的分界,对断裂两侧的地层沉积具有重要的控制作用,该断裂向下错断了盆地基底,向上错断了埋深21~35 m的中更新统下部地层,其最新活动时代为中更新世早期.研究结果不仅为进一步认识五河—合肥断裂浅部构造形态提供了地震学依据,还可为该区断裂两侧的城镇规划和建设中避让活动断层提供基础资料.     

龙门山断裂带中上地壳速度结构的短周期环境噪声成像

本文利用在龙门山断裂带周边布设的57个台站自2008年11月至2009年11月为期一年的垂直分量连续地震环境噪声数据,通过短周期地震环境噪声成像方法,获得了龙门山断裂带中北段地壳25km深度范围的S波精细速度结构.结果表明:(1)龙门山断裂带周边区域10km以上的速度结构与地表断裂的分布形态具有良好的一致性,速度结构控制了龙门山主要断层的深部延展特征;在15km及以下深度,S波速度结构呈现沿龙门山和沿岷山隆起走向的交叉构造格局,由此造成的速度结构差异可能影响了汶川地震的破裂过程;(2)速度结构随深度的分布特征为龙门山断裂带主要断层的深部延伸形态给出了良好的约束,结果进一步确认了龙门山断裂中段的高角度铲型断裂构造特征;(3)研究区的南端发现了龙门山断裂下方20km以下深度具有与松潘地块中地壳低速层相关的低速结构的迹象,这可能是汶川地震破裂带南段22km左右深度存在脆韧转换带的一个证据.研究结果显示出密集台阵和短周期环境噪声成像方法在地壳浅部精细结构和断层探测研究中具有巨大潜力.     

用瞬态多道瑞利波法研究夏垫隐伏断裂附近的浅层速度结构变化

用瞬态多道瑞利波法,对夏垫隐伏断裂附近的浅层速度结构进行了调查研究,利用f-k域分析方法提取瑞利波频散曲线,分别用遗传算法和半波长方法反演,得到断裂附近的横波速度结构和瑞利波相速度分布剖面。反演结果与钻孔资料的对比表明,瞬态瑞利波法对于探测上断点埋深较浅的隐伏断裂是有效和可靠的。     

天祝-古浪地区双差地震层析成像与古浪地震构造探讨

利用观测走时、走时残差和波形互相关方法获得走时残差,采用双差地震层析方法对1996年6月1日天祝5.2级地震后布设的微震台网资料进行处理,获得了台网下方上地壳三维速度结构的基本特征和地震绝对位置的空间展布特征,并由此勾画出区域活动断裂在深部的延伸情况.地震层析结果表明,研究区上地壳速度结构在纵向和横向上具有明显的非均匀...     

大同—阳高震区深部构造背景

利用通过本区的宽角反射／折射剖面资料对大同－阳高震区及邻区地壳上地幔速度结构与构造进行了详细的研究,结果表明,地壳上地幔速度结构与构造在纵向和横向上具有明显的不均一性,浅部基底断裂发育,对应其深部,根据波组特征,壳内界面及速度等值线起伏变化和低速异常体的边界等推测了地壳深断裂带,区内最明显的上地壳低速体位于大同－阳原附近,其南界存在地壳断裂,大同－阳高地震群与该低速异常体和深断裂有关。     

昆明盆地基底断裂地震勘探测线设计及施工参数试验分析

为了对昆明市活断层构造的深浅关系有更深入的了解,在浅层地震反射勘探的基础上,布设了一条东西向、横跨昆明盆地的中深层探测剖面KM4测线,通过对测线参数的试验与分析,确定了适合昆明盆地反射地震勘探的施工参数,采用该施工参数,开展了有效勘探深度为2～3 km的中深层反射地震勘探,确定了目标区隐伏活断层在盆地深部与盆地基底展布的异同及空间关系,探测到了昆明盆地深部断层的基本位置,确定了浅部断层与盆地基底断裂间的关系.对该测线的设计和参数采集试验分析,为城市和山区的活断层探测提供了宝贵的经验.     

地震折射和反射方法研究郯庐断裂带宿迁段的浅部构造特征

郯庐断裂带是中国东部最大的一个活动构造带,其内部结构非常复杂,不同区段表现出不同特征的构造样式.本文采用浅层地震反射波成像技术对郯庐断裂带宿迁段的近地表结构进行了高分辨率成像,利用该区已有的深地震反射剖面数据,采用初至波层析成像方法获得了郯庐断裂带的浅层P波速度结构.结果表明,郯庐断裂带宿迁段是一个由多条断裂以及凹陷和隆起构成的复杂构造带,且新生代地层厚度和地震波速分布明显受到断裂的影响与控制.郯庐断裂带的东、西两侧为基底隆起区,近地表速度结构呈现为明显的高速特征,新生代地层厚度小于200m.郯庐断裂带总体显示为低速凹陷结构,新生代地层厚度在300～600m之间变化,最厚处位于宿迁市的陵城镇附近.郯庐断裂带宿迁段主要由5条断裂构成,从这些断裂的上断点埋深和第四纪活动特征来看,郯庐断裂带的东边界断裂F_1和西边界断裂F_4的活动性相对较弱,为第四纪早期活动断裂.断裂F_2和F_3控制了郯庐断裂带内部的新生代凹陷,两者的活动时代分别为中更新世和晚更新世.安丘—莒县断裂F_5位于断裂F_1和F_2之间,由2条相向而倾的分支断层F_5和F_(5-1)构成,其活动时代分别为全新世和晚更新世.研究结果为进一步认识郯庐断裂带宿迁段的近地表特征及其活动性提供了新证据.     

太行山断裂带东南缘地壳三维P波速度结构成像

应用多年地震台网观测数据,使用多震相走时成像方法获得了太行山断裂带东南缘地壳的三维P波速度结构模型。结果表明:速度结构图像在浅部较好地反映了地表地形、地质构造的特征,深部显示地壳速度具有明显的横向变化特征。12km深度以上显示研究区北部太行山隆起区地壳主要呈现为高速区,南部沉降区为低速区,而12km深度以下具有反转的特点。整体显示速度异常的走向大致与邻近活动断裂走向一致。垂直速度剖面显示研究区地壳具有分层特征,上地壳厚约10km,速度横向变化较小;中、下地壳的界面呈现局部上隆或凹陷状,横向起伏变化较大。通过分析速度、断裂与中强地震发生的关系推测研究区具备发生中强震的深部孕震条件。     

基于地震探测的盐源盆地构造特征及动力学意义

基于覆盖盐源盆地的短周期天然地震台阵和布设的一条人工地震测线所获得的地震数据,从中提取地震能量属性,并通过地震层析成像获得该地区的浅部地震速度结构,继而对短周期地震台阵一个月的噪声数据进行互相关得到经验格林函数,再通过时频分析获得相速度频散曲线,反演获得不同深度的S波速度分布。研究结果显示,盐源盆地地震特征主要分为三层:浅部为低速新生代沉积地层,P波速度为1.0—2.1 km/s,反射轴明显、连续性好,反射能量强,S波速度为中高南低,南部低速体与盐源断裂走向一致,新生代盆地整体呈南深北浅,沉积发育和构造形态受盐源断裂控制;中部为中低速三叠系地层,P波速度为3.5—4.5 km/s,反射轴不连续,反射能量较弱,S波速度逐渐变大,整体变化变小;深部为高速古生代地层,地震反射较为杂乱,反射能量弱;上地壳存在滑脱面,该界面为沉积盖层与结晶基底的分界面,且向浅部发育一系列断层,其中金河—箐河断裂为盐源盆地与康滇地块的分界线,这些断裂带也是盐源盆地地震频发的部位。      

隐伏和出露地表断层近断层地表运动特征的研究进展

本文介绍了在强震地震学研究方面国内外目前所关注的重要问题：隐伏断层和出露地表断层在地震发生时近断层地表运动特征存在着明显的差异。根据近几十年全球发生的中强地震的地表运动参数的统计分析所得的结果表明,由隐伏断层所造成的近断层地表运动强度（速度、加速度）大于出露地表断层所产生的地表运动强度,虽然发生在出露地表断层的地震往往可造成较大的近断层地表位移,但是当地震矩震级（MW）达到 7.5 级以上的时候,近断层地表加速度和速度在近源区却出现了饱和现象。对该问题的深入研究有着十分重要的科学意义和工程应用价值。本文着重介绍了当前国际上对该问题的研究现状,并且建议在此基础上利用三维有限差分断层动力学模型,模拟断层的动态破裂过程以及近断层地表运动的特征。     

邯郸市周边断裂带的活动特征分析

断裂活动和地震活动具有互为因果的关系,而不同于一般做法,文中用地震的活动性来分析断裂带的活动特征.为了解邯郸市周边存在的断裂带的活动特征,基于邯郸市附近地震台网监测的地震数据,利用地震纵波速度和震源位置联合反演方法,得到了邯郸市周边主要断裂带上地震波速度及震中在空间和时间上的分布特征,确定了地下壳质的纵波速度结构特征.综合分析表明:邯郸市周边小震的活动主要由磁县断裂和林州-武安断裂引起,太行山山前断裂带南端(邯郸-磁县段)几乎没有活动;地震活动集中在6 ～ 10km的范围内;活动时间特征是,从开始的2条断裂带同时活动逐渐演变为以磁县断裂活动为主.     

北京地区主要活动断裂深部速度结构特征及强震构造分析

根据分别由人工地震测深速度结构剖面数字化和天然地震层析成像建立的北京地区三维地壳速度结构模型,本文绘制了剖面图。同时将剖面两侧5km的地震震中投影到剖面上,分析了北京地区主要活动断裂的深部速度结构特征,证实两种方法得到的地壳速度结构模型具有很大的相似性。同时,顺义凹陷、马池口凹陷下方存在近垂直的深断裂,此深断裂可能为未来的发震断裂,地壳浅部与此对应的活动断裂是顺义-前门-良乡断裂北段、黄庄-高丽营断裂北段以及清河断裂,地壳内部的深断裂与地壳浅部控制盆地发育的活动断裂之间可能处于"汇而未交"的状态,具有地震孕育的深部构造背景。     

大同阳高震区及其邻区壳幔速度结构与深部构造

利用通过本区６条宽角反射／折射剖面资料对大同阳高震区及邻区地壳上地幔速度结构与构造进行了详细的研究。结果表明,地壳上地幔速度结构与构造在纵向和横向上具有明显的不均一性。浅部基底断裂发育,而在其深部,根据波组特征、壳内界面及速度等值线起伏变化和低速异常体的边界等推测有３处地壳深断裂带。本区最明显的上地壳低速体位于大同—阳原附近,其南界存在地壳深断裂,大同阳高地震群与该低速异常体和深断裂有关。     

Fault detection by reflected surface waves based on ambient noise interferometry

Detecting subsurface fault structure is important for evaluating potential earthquake risks associated with active faults. In this study, we propose a new method to detect faults using reflected surface waves observed in ambient noise cross correlation functions. Ambient noise tomography using direct surface waves obtained from ambient noise interferometry has been widely used to characterize active fault zones. In cases where a strong velocity contrast exists across the fault interface, fault-reflected surface waves are expected. We test this idea using a linear array deployed in the Suqian segment of Tanlu fault zone in Eastern China. The fault-reflected surface waves can be clearly seen in the cross-correlation functions of the ambient noise data, and the spatial position of the fault on the surface is close to the stations where the reflected signals first appear. Potentially reflected surface waves could also be used to infer the dip angle, fault zone thickness and the degree of velocity contrast across the fault by comparing synthetic and observed waveforms.     

Velocity Structure Beneath Active Faults and Seismic Tectonic Characteristics in the Beijing Area

Velocity structure beneath active faults in the Beijing area has been discussed,based on the digital crustal model of velocity from deep seismic sounding profiles and tomography imaging of P waves. We found that there exists nearly vertical deep faults beneath the Shunyi Depression and the Machiko Depression,which are very likely to be seismogenic faults in the future. In the superficial crust,the north segment of the Shunyi-QianmenLiangxiang fault,the north segment of the Huangzhuang-Gaoliying fault and th...     

The Quaternary Tectonic Stress Field of the Kunming Basin and Its Surrounding Areas

The Kunming basin is a Cenozoic faulted basin controlled by N-S trending active faults. there are totally 8 main active faults in and around the Kunming basin area. Inversion of fault slip data suggests that the stress field of the Kunming basin has experienced two major stages. In the first stage (from the late-Pliocene to mid-Pleistocene), the regional tectonic stress field was characterized by near E-W compression and near N-S extension. In the second stage (from the late-Pleistocene to the present), the tectonic stress field has been mainly characterized by NNW-SSE compression and NEE-SWW extension. Under such a stress field, the near N-S trending faults in the region mainly show a lateral slip.     

丽江-清镇剖面上地壳速度结构及其与鲁甸MS6.5级地震孕震环境的关系

2014年8月3日,云南省昭通-鲁甸地区发生M_S6.5级地震,造成了重大的人员伤亡和财产损失.鲁甸震区位于扬子块体的西缘,小江断裂带的东侧北东向的昭通-莲峰断裂带内.由于至今没有穿越该断裂带的人工源深地震测深剖面,而丽江-攀枝花-清镇650 km长深地震测深剖面距离鲁甸主震区不超过50 km,利用宽角地震资料的初至波震相,通过有限差分反演揭示该地区上地壳速度结构,可以为鲁甸震区的地震定位、地震孕育机制等提供深部速度模型.速度剖面显示：剖面结晶基底厚度平均为2 km左右;小江断裂带速度较低,东西两侧的速度较高;因此小江断裂带区域地壳强度比较低,加上断裂两侧的应变速率很高,所以小江断裂带和旁边的鲁甸-昭通断裂带,未来具有发生较大地震的可能,值得关注.     

THE APPLICATION OF PETROLEUM SEISMIC DATA TO THE BURIED ACTIVE FAULT DETECTION——A CASE STUDY OF ACTIVE FAULTS SURVEYING IN SONGYUAN CITY

Located in the south of the Songliao Basin, Songyuan City is one of the few high seismic intensity regions (Ⅷ degree regions) in Northeast China, where a magnitude 6(3/4) earthquake took place in 1119. Since 2013, many earthquakes of magnitude above 5 have occurred in Chaganhua Town which is 100km southwest of Songyuan. The faults in the study region are almost all in a concealed state and covered by the Quaternary system, therefore, geophysical investigation, drilling and other similar means are required to determine their distribution, occurrence, nature and active period. Many seismic explorations in this region aiming at surveying the oil bearing structure have been conducted by Jilin Oilfield, which provides detailed seismic exploration information for preliminary detection of active faults. In this paper, the main features of petroleum-related seismic data and major methods for extracting tectonic information are presented; on the plain, the trace information of the main structure is extracted by the t0 interface contour map which allows direct reflection of rises and falls of stratal interfaces and the tectonic characteristics of the corresponding geologic period; on the section, the "extending upwards" characteristics of faults are captured by tracing and marking geological phenomena in the reflective standard layer, faults, the surface of unconformity and so on. Under the comprehensive use of the "3D" structure in the interpretation of the results, accurate spatial distribution information of main faults are obtained in the study region, this offers an effective approach to preliminary judgment of the activity of faults in this region. Meanwhile, the active age of the target faults is identified by superimposing the deep and shallow seismic data and integrating with the drilling detection.